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“双碳”背景下我国微网发展研究

2021-03-27国网江苏省电力工程咨询有限公司张程飞

电力设备管理 2021年8期
关键词:微网双碳电价

国网江苏省电力工程咨询有限公司 张程飞 龚 辉

分布式发电系统具有运行方式灵活、调峰性能好、输配电损耗小、环境友好等优点,在弥补传统电力系统存在的不足、实现国家碳达峰、碳中和工作目标方面大有可为。常见的分布式发电技术主要包括风力发电、光伏发电、微型燃汽轮机、生物质能发电、地热发电等。然而,以风力发电、光伏发电为代表的分布式电源的出力存在着较大的间歇性和较强的波动性,出力控制困难,直接并网将会给电网的安全稳定运行带来负面影响。为了充分发挥分布式发电的优点,弥补分布式发电存在的不足提出了微网的概念。

对于微网的确切定义目前学术界尚未有统一的意见。结合资源禀赋、考虑我国特殊的国情,我国微网的定义可以归纳为:以分布式发电技术为基础,以就地消纳分布式能源和为特殊用户供电为主要目的的小型、分散式的供电系统。典型的微网结构和传统电力系统的结构相似,由各种分布式电源—风力发电机、光伏电源、微燃机、储能装置等和带有负荷的配电网组成。各种分布式电源通过电力电子装置及配套的控制器与电网相连,在控制器的作用下,各分布式电源的出力得以协调,微网的整体出力得以平滑。对于电网来说,微网可视为电网中的一个可控元件,既能作为可控电源向电网提供电能,又可作为一般电力负荷从电网吸收功率。对于用户来说,微网是一个具有较高灵活性和可靠性的电源,能够满足用户多样性的供电需求。虽然微网的大规模实际应用还存在着一些问题,但考虑到中国国情,微网在解决大电网供电存在的不足,助力碳达峰、碳中和,提高电网供电灵活性与可靠性等方面将大有作为,中国发展微网具有重要的现实意义。

微网发展的相关制度现状

为建立能够促进可再生能源利用和发展的良好机制,世界各国对此进行了各种有益探索,其中得到广泛认同的制度有固定上网电价制、配额制、可再生能源证书制度、项目招标制、公共效益基金制度等,这些制度对促进以可再生能源发电为基础的微网的发展同样有着借鉴意义。

固定上网电价制。固定上网电价最早由德国提出,其主要特征有强制入网、优先购买和固定电价。由于固定上网电价制要求电网公司无条件消纳可再生能源发电,消除了可再生能源发电上网的障碍。同时该政策规定了上网电价,保障了可再生能源发电企业可以获得一定的经济回报,缓减了可再生能源发电企业的后顾之忧。上网和电价障碍的解决可以极大地促进可再生能源产业的发展,随后固定上网电价制度在包括中国在内的世界各国得以广泛应用。固定上网电价制度由于有强制的收购措施和固定的收购价格的特点,其在促进微网的前期发展过程中必将起到巨大作用。

配额制。是与固定上网电价制度相对应的另外一种促进可再生能源发电发展的制度,这种制度下政府可利用法律或行政手段规定可再生能源发电所占的市场份额。通过政府确定合理的可再生能源发电比例来促进可再生能源产业健康、快速地发展。它与固定上网电价制作用机理不同,固定上网电价是由政府决定价格、市场决定规模,而配额制则是由政府决定规模、市场决定价格。这种市场机制引入了良性竞争,鼓励可再生能源发电企业进行科技创新,从而促进可再生能源利用率的提高,降低其发电成本。

可再生能源证书交易制度。可再生能源证书是实施配额制的重要一环,它借用市场机制对可再生能源发电进行补贴。一般可再生能源发电企业每生产1MW 的可再生能源电力将获得1个单位的可再生能源证书,传统发电企业需从可再生能源发电企业或市场上购买一定数量的可再生能源证书来满足政府规定的可再生能源发电份额,如果未能达到要求,常规发电企业将受到一定的惩罚。可再生能源证书代表了使用可再生能源发电对环境的价值,因此证书可用来单独交易。目前可再生能源证书交易制在澳大利亚、印度、日本、俄罗斯以及大部分欧盟成员国中得到应用,我国也正在进行积极探索实施。

项目招投标制。项目招投标制是政府通过法定招投标程序选择最佳可再生能源项目开发企业的一种制度,一般以投标者的上网电价报价高低来确定中标者。可再生能源项目开发企业确定后,由中标者与电网企业签订合同,合同明确电网公司无条件消纳可再生能源发电量,并明确上网电价。中标企业负责可再生能源发电项目的投资、建设、运营和维护,并通过补贴和售电取得投资收益。项目的招投标制为可再生发电项目的实施提供了法律层面的保障,有利于促进相关企业开发可再生能源的积极性。我国实施的风电特许权是项目招投标制的一种。

可再生能源发展基金。其设立是为促进可再生能源的利用和发展,基金的集资方法是向全体电力用户收取额外的可再生能源附加电费或通过其它公用事业资金来获得。我国于2012年1月1日正式实施的《可再生能源发展基金征收使用管理暂行办法》对我国可再生能源的开发和利用起到了巨大作用。微网作为可再生能源发电的重要形式之一,其发电成本较常规能源要高,为促进其发展需对微网的投资建设运营进行一定量的补贴,补贴基金则来自可再生能源发展基金。

促进微网发展的制度建设及政策体系

目标引导。根据我国的资源禀赋特征,将微网的发展纳入国家电力规划。电网企业在国家规划的基础上,结合地区资源禀赋制定科学合理的包含微网在内的电网建设规划,并为微网的投资建设提供技术支撑。政府应在微网的规划和建设的基础上培育完善微网电力市场,协调购售微网电价,谋划微网规模化发展格局;资源评估。设立资源评估中心,建立微网资源评估体系,根据微网发展的目标引导开展微网资源评估工作。微网资源主要包括风能资源、太阳能资源、小水电资源等。通过资源评估确定哪些地方适合开发利用以及可开发利用的资源总量,再综合考虑当地电网结构和负荷特性来确定适合投资建设的微网容量;项目招标。根据电网发展规划,如某地将要建立微网则首先需通过资源评估,确定适合开发利用的微网容量,之后实施公开的项目招标制度,选择最有实力的企业对微网进行投资建设。当前我国售电市场已放开,有资质的企业可根据自身需求进行微网投资,相应双碳目标。

资质认证。建立一套微网资质认证体系,对符合认证体系的微网颁发“合格微网”证书。合格微网的全部发电量可顺利售卖给电网公司,对不符合认证标准的微网电网公司可拒绝消纳其富裕电量。“合格微网”的认证可从几方面考虑:微网容量及当地电网的接纳能力、微网的电能质量、大电网对微网的可调度性、微网中可再生能源发电所占比例等。另外,合格微网的各项指标亦需满足《分布式电源接入电网技术规定》的相关要求。资质认证体系有助于微网投资者高质量完成微网的投资建设、投产运营,有助于微网技术的提高和微网产业的健康发展。

低息贷款。该政策可减轻可再生能源发电企业的资金压力,有利于企业的资本运作,改善企业的经营状况。对于微网的投资建设,低息贷款有助于缓解投资者的资金压力,提高其参与微网项目开发的积极性,保障微网项目的正常完工;税收优惠。在很大程度上影响着可再生能源发电企业的收益水平,特别是创业初期的公司。对于微网投资企业可从两方面着手:对微网的投资减免固定资产投资方面的调节税或允许微网固定资产加速折旧,对微网的运营收入减免增值税和所得税。

财政补贴。是一种重要、直接而效果又非常明显的激励手段。按照补贴对象不同可分为三种:一是对微网投资者进行补贴,这种补贴方式可在很大程度调动微网投资者的积极性;二是根据微网的发电量进行补贴,这种补贴方式利于提高微网的发电量,从而提高企业的经济效益;三是对消费者进行补贴,通过刺激消费反过来带动微网产能的提高;上网电价。目前可再生能源发电成本较常规能源要高,以可再能源发电为基础的微网的发电成本就不可避免地要高于常规能源。上网电价作为调节微网投资者收益多寡的重要因素,确定一个合理的上网电价不仅有利于促进人们对微网的投资开发,且有利于保障微网建成后能够长期稳定投产运营,从而促进微网产业化发展。

综上,发展微网对常规集中式、规模化的电力系统大有裨益,它弥补了传统电力系统的部分不足,顺应了我国“双碳”目标。当前微网在我国的发展还处于起步阶段,其产业化、规模化的发展离不开政府的支持。本文参考了世界各国在促进可再生能源发展上所采取的制度、措施,提出了促进我国微网发展的制度、政策体系,希望能对我国微网的发展,提供一些参考。

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